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基于Matlab GUI扫雷游戏的设计与实现.doc
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基于 Matlab GUI 扫雷游戏的设计与实现
摘 要:
Matlab 是国际上使用最为广泛的科学与工程计算软件工具。与 VC 等其他编程语言相
比,Matlab 的 GUI(Graphics User Interface,图形用户接口)设计同样采用了面向对象的技术,但
Matlab 具有强大、丰富的内置函数和工具箱,界面设计时更加简洁、快捷与直观。在简要介
绍扫雷游戏核心算法的基础上,给出一种基于 Matlab GUI 的能安装且能独立运行的扫雷游
戏的设计与实现方法,并在 Matlab 7.1 和 Windows XP SP2 操作系统下成功实现,经过实验测
试,结果正确,各项功能达到游戏要求。该实现方法对其他基于 Matlab 的游戏开发起到抛砖引
玉的作用,同时对各专业人员借助 Matlab 语言快速开发出具备强大计算功能的专业应用软
件具有重要的意义。
关键词:Matlab;扫雷;游戏开发;图形用户接口;Stand-Alone
中图分类号:TP18 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2008)24-085-04
1 引 言
最初以训练鼠标操作为目的而设计的扫雷游戏是一款经久不衰的 Windows 平台休闲益智游
戏。尽管 Win-dows 操作系统历经数次换代,变得越来越庞大、复杂,但这个可爱的小游戏在
任何版本的 Windows 操作系统里却依然保持着原貌,几乎每个电脑使用者都接触过它。
Matlab 是美国 MathWorks 公司研制开发的软件产品,它是当今世界上使用最为广泛的科学
计算软件之一,Matlab 具有强大、丰富的内置函数和工具箱,以及高度灵活的可编程性,Matlab
特别适用于科学计算、图形图像处理、数据的拟合和可视化等,还具有动画处理、Fourier 变
换、有限差分和有限元的处理等高级功能[1]。由于采用了面向对象的技术并且以矩阵运算
为基础,它的数据处理效率是其他软件很难相比的。与 VC 相比,两者在图形界面之间有很大
的相似性,但 Matlab 实现更简单,特别是对于有大量数值运算和图形图像处理的程序,Matlab
具有很大优势。本文将经典的扫雷游戏和 Matlab 相结合,研究利用 Matlab 的 GUI 工具开发
类似 Windows 扫雷游戏的方法。
2 扫雷游戏的算法分析
2.1 随机布雷
扫雷游戏要求在 X 行、Y 列的游戏区内随机地布上 nummines 个雷(要求 nummines<X×Y),
这可以在一张 X×Y 的网格上通过满足均匀分布的随机算法实现。其中有 nummines 个网格
是雷区,剩下的网格为非雷区。游戏的目标是尽可能快地找到所有的 num-mines 个雷区,而不
踩到地雷。Matlab 提供了实现均匀分布随机算法的函数 rand,这可以很方便的实现随机
布雷功能。扫雷游戏还要求在没有雷的地方被点击后就会显示一个数字表示它周围有几个雷,
这里可以分析实现这 85 个功能的算法。把整个游戏区看成一个二维数组 mine-field[i,j]:
11 12 13 14 15 16 17 18 19
21 22 23 24 25 26 27 28 29
31 32 33 34 35 36 37 38 39
41 42 43 44 45 46 47 48 49
51 52 53 54 55 56 57 58 59
… …
要知道 minefield [2,6]周围有几个雷,只需要去检测如下 8 个网格是否布置了雷即可。
minefield[1,5],minefield[1,6],minefield[1,7]
minefield[2,5],minefield[2,7]
minefield[3,5],minefield[3,6],minefield[3,7]
将上面的 8 个网格的位置关系与 minefield [2,6]进行比较,不难发现它们之间存在一定的数学
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